耐磨合金钢_耐磨低合金钢定义分类及性能特点
低合金钢的价格如何与其他钢材相比？
低合金钢的价格如何与其他钢材相比？一、低合金钢的定义及特点低合金钢是一种含有少量合金元素的钢材，通常合金元素的含量在 2.5%以下。
与普通碳素钢相比，低合金钢具有更好的强度和耐磨性，同时也具备耐腐蚀性能。
低合金钢的主要特点有以下几个方面：1. 高强度：由于低合金钢中添加了适量的合金元素，使得其强度相对较高，能够承受更大的力矩和压力。
2. 良好的耐磨性：低合金钢在制造过程中，通过添加适量的硬化元素，能够提高钢材的硬度和耐磨性，延长使用寿命。
3. 良好的耐腐蚀性：低合金钢中的合金元素能够提高钢材的耐腐蚀性，使其能够在恶劣的环境中使用，并且不易生锈。
二、低合金钢与普通碳素钢价格的比较低合金钢相对于普通碳素钢而言，由于含有少量合金元素，其制造成本相对较高，因此在市场上的售价也相对较高。
但是在实际使用中，低合金钢的优势和性能更加突出，因而其价格也得到了合理的体现。
1. 原材料成本的差异：低合金钢中的合金元素，比如铬、镍等，其市场价格普遍较高，这就导致了低合金钢的原材料成本相对较高。
2. 加工工艺的区别：由于低合金钢具有更好的强度和耐磨性，因此在加工过程中，需要更高级的技术和设备，这也增加了制造成本。
3. 产品性能的优势：低合金钢在使用中，能够更好地承受力矩和压力，同时还具备耐腐蚀和耐磨性能，这使得其在特定行业中的需求较高，从而提高了市场价格。
三、低合金钢在不同行业的应用低合金钢由于其独特的性能，已经被广泛应用于多个行业，其主要应用领域包括以下几个方面：1. 机械制造业：低合金钢的高强度和耐磨性使得其成为机械制造业中重要的材料之一，常用于制造各种重型机械和设备。
2. 汽车制造业：低合金钢的优异性能使其成为汽车制造业中的重要材料，特别是在汽车车身和底盘的制造中，低合金钢能够提供更好的安全性和稳定性。
3. 航空航天工业：由于低合金钢的高强度和耐腐蚀性，使其成为航空航天工业中必不可少的材料，用于制造飞机、火箭等航空器件。
4-4低合金钢
§4-4低合金钢低合金钢是一类可焊接的低碳低合金工程结构用钢，钢中合金元素总质量分数不超过5%（一般不超过3%）。
常用的有低合金高强度结构钢，低合金耐候钢，低合金专业用钢等。
一、低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢是结合我国资源条件（主要加入锰这种我国富有的元素）而发展起来的优良低合金钢之一。
1．用途广泛用于建筑、桥梁、船舶、车辆、铁道、高压容器及大型军事工程等方面。
其中Q345（16Mn）是发展最早、使用最多、产量最大的钢种。
我国载货汽车的大梁采用Q345钢后，使载重比由1.05提高到1.25；南京长江大桥采用Q345钢比用非合金钢节约钢材15%以上。
2．牌号表示方法：3．成分特点：低碳—故韧性、焊接性和冷成形性能好。
低合金—以锰为主加元素，硅的质量分数高于普通碳素钢，Mn、Si固溶强化铁素体，Mn既提高强度，还改善塑性、韧性；辅加Ti、V、Nb等时，在钢中形成细碳化物或碳氮化物，有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性（细晶强化）；加入少量铜和磷等时，可提高抗腐蚀性能；加入少量钼（Mo）或少量稀土元素时，可以脱硫、去气，使钢材净化，并改善夹杂物形状及分布，减弱其冷脆性，改善韧性和工艺性能。
4．性能特点：高强度、高韧性、良好的焊接性能和冷成形性能、良好的耐蚀性。
5．热处理特点：使用状态下的显微组织一般为F+P。
（现在也有在淬火+回火状态下使用的）常用低合金高强度结构钢的化学成分、力学性能及用途见P102表4-6。
建议：阅读有关材料专业杂志、浏览网络，了解低合金高强度结构钢的发展趋势（据资料介绍，已有双相钢、无间隙原子钢出现）。
二、低合金耐候钢耐候钢即耐大气腐蚀钢，它是在低碳钢的基础上加入少量的Cu、Cr以及Ni、Mo等合金元素，使其在钢的表面形成保护膜，从而提高钢材的耐大气腐蚀性。
我国列入国家标准的耐候钢有焊接结构用耐候钢和高耐候性结构钢。
焊接结构用耐候钢的牌号由“Q+数字+ NH+字母”组成。
耐磨合金钢_耐磨低合金钢定义分类及性能特点
一．耐磨合金钢，耐磨合金钢定义及分类耐磨合金钢应用于有一定冲击载荷的磨料磨损工矿条件，它是指为满足特定的性能要求而有目的的加入其它元素的钢材。
如为提高强硬度、韧性淬透性及各项综合性能指标而加入的元素称为合金元素。
淬火的有铬（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）、铜（Cu）、硅（Si）、锰（Mn）、钒（V）、钛（Ti）、稀土（Re）、钨（W）、硼（B）甚至有些有害元素在特定环境条件下为满足特别需求，亦可称为合金元素，如硫（S）、磷（P）等，耐磨合金钢大致分为奥氏体锰钢、中铬钢、低合金钢和石墨钢五大类，分别适用不同工矿条件。
二．耐磨低合金钢定义，主要品种、性能及应用在耐磨合金钢中，合金元素总量（Fe、C及有害元素和隐存元素）不得小于5%即称为低合金钢（5-10%为中合金钢，10-15%为高锰钢），低合金钢的力学性能特别是硬度和韧性可以在很大的范围内调整，可根据不同的使用条件，将强度、冲击韧度和耐磨性能综合考虑和匹配。
只要不因脆性而引起断裂，其耐磨性随硬度的提高而增强。
通常低合金耐磨钢以高强韧性、高硬韧性著称。
其强度和硬度高于耐磨锰钢而在非大冲击磨损工况可替代锰钢；其塑、韧性高于耐磨铸铁，而在一定冲击载荷的磨损工况，使用寿命高于耐磨铸铁。
耐磨刚加入合金元素的主要目的在于提高淬透性、强度、韧度和耐磨性。
最常用的添加元素是Mo、Cr、Mn、Ni、和Si等。
耐磨低合金钢的铸造、焊接性能与其它低合金钢相似，碳量高时焊接性能较差。
低合金耐磨钢，可按热处理和含碳量分类。
1.水淬热处理合金马氏体耐磨钢W（C）=0.2%-0.35%的多元低合金钢，经水淬和回火处理，硬度高，耐磨性好，具有较好的强韧性配合，使用中不易变形和断裂，广泛应用于挖掘机、装载机及拖拉机的斗齿、履带板，中小型颚板、板锤、锤头，球磨机衬板等。
几种水淬性的高强度马氏体铸钢的牌号、化学成分与力学性能见表1.和表2。
国外几种水淬马氏体耐磨铸钢的化学成分见表3。
耐磨合金钢
• 国内外耐磨合金钢生产企业竞争激烈，产品同质化严重 • 企业需要通过技术创新、品牌建设等手段提高市场竞争力
耐磨合金钢的发展前景与建议
发展前景
• 耐磨合金钢在矿山机械、工程机械、能源工业等领域的应用前景广阔 • 高性能、低成本、环保型耐磨合金钢将成为未来发展的重点
建议
• 加强耐磨合金钢的基础研究和应用研究，提高产品性能和质量 • 优化耐磨合金钢的制备工艺，降低生产成本，提高生产效率 • 加强耐磨合金钢的品牌建设和市场推广，提高市场竞争力
03 耐磨合金钢的应用领域与典型产品
耐磨合金钢在矿山机械中的应用
破碎机：用于矿石、岩石等物料的破碎 筛分机：用于物料的分级和筛选 输送机：用于物料的输送
耐磨合金钢在工程机械中的应用
挖掘机：用于土壤、岩石等物料的挖掘 装载机：用于物料的装载和运输 推土机：用于土方、矿石等物料的推铲
耐磨合金钢在能源工业中的应用
铸造工艺
• 连铸：能提高生产效率和产品合格率 • 砂型铸造：适用于形状复杂的耐磨合金钢铸件 • 消失模铸造：能提高铸件表面质量和精度
耐磨合金钢的热处理与强化方法
热处理工艺
• 正火：提高合金钢的强度和韧性 • 回火：降低合金钢的内应力，提高韧性 • 调质：提高合金钢的硬度和耐磨性
强化方法
• 碳化物强化：通过增加碳化物含量，提高耐磨性 • 贝氏体强化：通过形成贝氏体组织，提高强度和耐磨性 • 马氏体强化：通过形成马氏体组织，提高强度和硬度
化学成分
• 碳含量：0.30%~1.50% • 锰含量：0.50%~1.50% • 硅含量：0.50%~2.00% • 铬含量：0.50%~3.00% • 镍含量：0.50%~3.00% • 钼含量：0.10%~0.50%
常用合金钢.
0.02 ～0.2
δ5 % Akv(20℃) J
机械性能
<16
16～35 35～50
≥345 ≥325 ≥295
34 21～22 GB/T1591-1994
Q345包括旧钢号 12MnV ,14MnNb ,16Mn ,18Nb ,16MnCu
普通低合金钢 Q420 在正火状态下使用,组织为F+S
量具用钢
量 具 钢 号
平样板或卡板
一般量规与块规 高精度量规与块规 抗蚀量具
10、20或50、55、60、60Mn、 65Mn
T10A、T12A、9SiCr Cr（刃具钢）、CrMn、GCr15 4Cr13, 9Cr18(不锈钢) GCr15块规热处理
一年内每10 mm长度的 尺寸变量不超过0.1 ～ 0.2 μm.
奥氏体不锈钢
1Cr18Ni9Ti
GB/T1220-1992
化学成分 wt% σ b σ 0.2 δ 5 ψ HB MPa MPa % % 钢号 C Cr Ni Ti 0Cr18 ≤0.08 17- 9- 5×[w(C)- ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ Ni10Ti ≤0.12 19 12 0.02]～0.8 520 205 40 50 187 1Cr18 固溶处理:加热至1050 -1150 ℃使碳化物充分溶 Ni9Ti 解 , 水冷 , 得单相奥氏体组织 , 提高耐蚀性 . A型
普通低合金钢 Q345 用途 主要用于制造桥梁,船舶,车辆,锅炉,压力容器,输 油输气管道,大型钢结构等.在热轧空冷状态下使用,组 织为细晶粒的F+P,不再热处理. 化学成分 wt% C Mn Si V Nb Ti
0.015 0.18 ～ 1.0 ～ 0.55 0.02 0.20 1.6 ～0.15 ～0.06
《低合金钢和合金钢》课件
火箭和卫星
低合金钢和合金钢可以用于制造火箭和卫星的外壳、支架等部件，提高其可靠性 和耐久性。
05
低合金钢和合金钢的市场前景
市场需求
总结词
随着工业化和城市化进程的加速，低合金钢和合金钢的市场需求持续增长。
详细描述
发动机部件
低合金钢和合金钢可以用于制造发动 机的缸体、曲轴等关键部件，提高发 动机的性能和可靠性。
船舶行业
船舶结构
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的船体、甲板等结构部 件，提高船舶的结构强度和耐腐蚀性。
船舶机械部件
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的机械部件，如推进器 、传动系统等。
航空航天行业
飞机结构
炼则是在真空环境下进行熔炼，适用于生产高纯度、高合金化的钢种。
轧制工艺
要点一
总结词
低合金钢和合金钢的轧制工艺主要包括热轧、冷轧、温轧 和异形轧制等方法。
要点二
详细描述
热轧是将熔炼后的钢锭加热至高温，然后进行轧制，适用 于大规模生产厚板和型材。冷轧是在室温下对钢材进行轧 制，适用于生产薄板和高精度钢材。温轧是将钢材加热至 一定温度后进行轧制，介于热轧和冷轧之间的一种工艺。 异形轧制可以生产各种形状复杂的钢材，如H型钢、工字 钢等。
。
镍元素还可以改善钢材的韧性 、耐腐蚀性和耐热性。
镍元素含量的增加，可能会提 高钢材的成本。
在某些情况下，镍元素可以提 高钢材的抗疲劳性能和焊接性 能。
钨元素
钨元素在低Leabharlann 金钢和合金 钢中主要起固溶强化和沉 淀硬化的作用，提高钢材 的强度和硬度。
钨元素含量的增加，可能 会提高钢材的成本。
第六章 合金钢
三、合金调质钢
1．成分及性能特点 成分特点：
这类钢的含碳量一般为0.25%～0.50%，含碳量过低，硬度不足； 含碳量过高，则韧性不足。合金调质钢中常加入少量铬、锰、硅、 镍、硼等合金元素以提高钢的淬透性，使铁素体强化并提高韧性。 加入少量钼、钒、钨、钛等碳化物形成元素，可阻止奥氏体晶粒长 大和提高钢的回火稳定性，以进一步改善钢的性能。例如40Cr钢的 强度比40钢提高了20%。
（2）热成形弹簧
当弹簧直径或板簧厚度大 于10mm时，采用热成形。热成 形后进行淬火及中温回火（400 ～520℃），可获得很高的 疲劳极限和弹性极限。
3．常用牌号和用途
牌号 55Si2Mn 60Si2Mn 50CrVA 用途 用于制造汽车、拖拉机减震板簧、 螺旋弹簧等 牌号表示法 合金弹簧钢牌 号的表示方法 与合金渗碳钢 相同，如 50CrVA表示 平均含碳量为 0.50%，平均 含铬、钒量都 ＜1.5%的高级 优质合金弹簧 钢。
第六章 合金钢
第一节 合金钢概述
合金钢概念：
所谓合金钢就是在碳素钢的基础上，为了 改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或 几种合金元素的钢。
一、合金元素在钢中的主要作用
1．强化铁素体 2．形成合金碳化物 3．细化晶粒 4．提高钢的淬透性 5．提高钢的回火稳定性
二、合金钢的分类
1．按用途分类 合金结构钢：用于制造机械零件和工程 结构的钢。 合金工具钢：用于制造各种工具的钢。 特殊性能钢：具有某种特殊物理、化学 性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。 2．按合金元素总含量分类 低合金钢：合金元素总含量＜5%。 中合金钢：合金元素总含量5%～10%。 高合金钢：合金元素总含量＞10%。
合金 钢
.预计在21世纪，在解决音爆、高升阻比、 高温材料、一体化飞行推力控制系统等 问题的基础上，将推出一批新机型;
.届时，超音速客机的飞行速度将达2~3 倍音速，亚音速客机的最大载上一客页量下将一页达返回
热卷大弹簧
第九章 航空运输设施与设备
第一节 航空运输概述
第二节 航空运输设施与设备
第三节 航空运输管理
第一节 航空运输概述
航空运输是利用飞机运送进出口货物的 一种现代化运输方式。它具有速度快， 不受地形条件限制，货损率小，节省包
装、保险和储存费用等特点。因此，某
些急需物资，易损货物和体轻而贵重的 商品适宜航空运输。
1. 按主要用途分：Байду номын сангаас
（1）合金结构钢：制造重要的机械零件和工程结
构件
（2）合金工具钢：各类工具。
（3） 特殊性能钢：耐热钢、耐磨钢、不锈钢等。
2．按合金元素含量分：
（1） 低合金钢：W合 < 5% （2) 中合金钢：W合 = 5-10% （3) 高合金钢：W合 > 10%
如：9SiCr,W18Cr4V,ZGMn13
第二节 航空运输设施与设备
1.区域
航空港(Airport )，民用航空机场和有关 服务设施构成的整体。保证飞机安全起 降的基地和空运旅客、货物的集散地。 包括飞行区、客货运输服务区和机务维 修区三部分，具体是指:
(1)飞行区 为保证飞机安全起降的区域。 内有跑道、滑行道、停机坪和无线电通 信导航系统、目视助航设施及其他保障
第一节 航空运输概述
外贸企业办理航空运输时应注意:
合金钢的分类及应用
合金钢的分类及应用合金钢是一种由铁和其他元素（如碳、铬、钼等）组成的合金材料。
根据合金元素的不同，合金钢可以分为多种不同的类型，每种类型都具有特定的物理和化学性质，因此在不同的应用领域有着广泛的应用。
第一类合金钢是碳钢。
碳钢是由铁和碳组成的合金，碳的含量在0.02%至 2.11%之间。
碳钢具有良好的韧性和可塑性，适用于制造机械零件、工具和建筑材料等。
其中，低碳钢具有良好的可焊性和可锻性，适用于制造汽车零件和管道等；中碳钢具有较高的强度和耐磨性，适用于制造齿轮和轴等；高碳钢具有较高的硬度和强度，适用于制造刀具和弹簧等。
第二类合金钢是不锈钢。
不锈钢是一种具有耐腐蚀性的合金钢，主要由铁、铬和少量的镍、钼等元素组成。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和抗氧化性，广泛应用于制造化工设备、厨房用具、建筑材料等。
根据不同的成分和结构，不锈钢可以分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢等不同的类型，每种类型都具有不同的性能和应用领域。
第三类合金钢是工具钢。
工具钢是一种用于制造切削工具、冲压工具和模具等的合金钢，具有良好的硬度、耐磨性和耐热性。
根据其合金元素的不同，工具钢可以分为碳工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。
碳工具钢具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造冷冲模和切削刀具等；合金工具钢通过添加合金元素如钼、钛等，提高了其硬度和耐热性，适用于制造热冲模和高速切削刀具等；高速工具钢具有极高的硬度和耐热性，适用于制造高速切削刀具和钻头等。
第四类合金钢是结构钢。
结构钢是一种用于建筑、桥梁、船舶等结构工程的合金钢，具有良好的强度和韧性。
根据其合金元素的不同，结构钢可以分为碳素结构钢、低合金结构钢和高合金结构钢等。
碳素结构钢具有良好的可塑性和焊接性，适用于一般结构工程；低合金结构钢通过添加少量的合金元素如钼、铬等，提高了其强度和耐腐蚀性，适用于复杂结构工程；高合金结构钢通过添加较高比例的合金元素如镍、钼等，提高了其强度和耐腐蚀性，适用于海洋工程和化工设备等。
合 金 钢
1、低合金工具钢 2、高速工具钢
1、低合金工具钢
高硬度、高耐磨性、较好的红硬性（250℃～300℃）
热处理： 等温球化退火→等温淬火+低温回火去应力
例：9Mn2V、9SiCr、Gr2、GrMn、 CrWMn 。
用途：主要用来制作低速切削及手动工具。 如：板牙、丝锥、绞刀、刨刀等
丝锥 板牙
2、高速工具钢
Q295A
（一）低合金高强度结构钢
1、牌 号
低合金高强度结构钢 的牌号：
Q295A
（1）代表屈服点的字母Q ； （2）代表屈服强度的数值； （3）钢的质量等级符号：A、B、C、D。
Q295A：表示屈服强度为295MPa，质
量等级为A的低合金高强度结构钢
2、用途：
① Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、 桥梁、车辆等大型钢结构。 ② Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中 等压力的压力容器。 ③ Q460钢含Mo、B，正火组织为贝氏体， 强度高,用于石化中温高压容器。
合金钢
【合金钢】 钢里除铁、碳外，加入其他的元
素，就叫合金钢。
在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多 种合金元素而构成的铁碳合金。 根据添加元素的不同，并采取适当的加工 工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、 耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
合金钢
合金钢按用途分类有：
一、合金结构钢 二、合金工具钢 三、特殊性能钢
⑤性能特点：含C量在0.1%以下，比马氏体不锈钢的耐蚀性 好，好的冷变形性能，有好的韧性，焊接性。 ⑥用途: 食品设备、化工容器、管道等 ⑦不具有磁性或者弱磁性
2、耐热钢 定义:钢的耐热性是高温抗氧化性 和高温强度(热强性)的总称,耐热 钢通常分为抗氧化钢(不起皮钢) 和热强钢。
低合金耐磨钢的组织与性能
低合金耐磨钢的组织与性能
1 特点
低合金耐磨钢是一种新型的耐磨钢，可以用来制造抗大型机械损坏能力强的零件。
它具有良好的耐磨性、耐冲击性和抗腐蚀性，性能卓越、使用寿命长，成本更低。
它由低合金钢冶炼制成，并经过淬火固化处理，产生出坚硬耐用的组织结构。
2 材料组成
低合金耐磨钢是由高碳钢、铬、锰、铁以及其他必要的微量元素组成的，其相当低的碳含量，铬含量小于1.5%，锰含量少于3%，总元素含量在15%以内，由于它具有低合金、少量元素、少量碳的特点，使它延伸率更高，可钢性更好，可形成结晶粒，具有流变性。
3 组织结构
低合金耐磨钢的组织主要是铁素体或珠光体，这是由其元素设置和热处理所决定的，结构中的晶粒特别细小，结晶粒的极限尺寸比同类材料更小。
当适当地淬火处理，可以使组织变得密实，细微，惯性抗张能力增加，耐磨性强化，并增大易劈裂裂纹直径。
4 性能
低合金耐磨钢表面牢度可以抵抗机械加载，具有较高的抗弯曲性能和抗连续性，其机械强度余量较高，抗松弛性能良好。
它具有良好的耐磨性，可以有效抵抗大型机械对材料表面的破坏。
它具有良好的
抗腐蚀性和抗冲击性，抗氧化性、耐腐蚀性能高，即使在酸碱腐蚀性强的环境下也能保持其原有的耐磨性。
5 应用
低合金耐磨钢由于其良好的物理性能和耐磨性能，受到越来越多的广泛应用，可以用于制造抗巨型机械破坏能力强的零件，如天车车轮轨道，采矿机械的轴承、履带辊，建筑机械的转向挡板，卡车的轴承和框架，铁路轨道和支架等。
合金钢用途分类
合金钢用途分类合金钢是一种含有多种元素的钢材，通过添加不同的合金元素来改变其物理和化学特性。
由于其优异的性能，合金钢在各个领域都有着广泛的应用。
本文将从不同角度对合金钢的用途进行分类。
一、按用途分类1. 机械加工合金钢具有较高的硬度、强度和韧性，因此在机械加工领域中得到广泛应用。
例如，高速切削工具、铣刀、车刀等都是采用高速钢制成，而冷作模具则常采用高强度耐磨合金钢。
2. 航空航天航空航天领域对材料要求非常严格，需要耐腐蚀、耐高温、轻量化等特殊性能。
因此，在飞机发动机叶片、火箭发动机涡轮叶片等领域中经常采用镍基合金钢。
3. 建筑领域建筑领域对材料的要求主要是强度和耐久性。
因此，在建筑结构中经常采用高强度低合金结构钢或者耐腐蚀钢。
4. 汽车工业汽车工业对材料的要求主要是轻量化和强度。
因此，在汽车发动机、转向系统、底盘等部位常采用高强度低合金结构钢或者铝合金。
5. 电子领域电子领域对材料的要求主要是导电性和磁性。
因此，在电子元器件中经常采用不锈钢、铁氧体等材料。
二、按合金元素分类1. 钼合金钢钼合金钢具有良好的耐热性、耐蚀性和硬度，广泛应用于高温、高压环境下的机械零件制造，如航空发动机叶片、涡轮叶片等。
2. 铬合金钢铬合金钢具有优异的耐腐蚀性和耐磨性，广泛应用于建筑结构、化工设备等领域。
3. 镍基合金钢镍基合金钢具有良好的抗氧化性和耐高温性能，广泛应用于航空航天领域中的涡轮叶片、发动机叶片等部件制造。
4. 钛合金钢钛合金钢具有优异的耐腐蚀性、高强度和轻量化等特点，广泛应用于航空航天领域中的结构件、导弹外壳等。
5. 铜合金钢铜合金钢具有良好的导电性和热传导性，广泛应用于电子领域中的电子元器件制造。
三、按加工方式分类1. 热轧合金钢热轧合金钢是指在高温下进行轧制加工的合金钢。
其主要特点是成型能力强，表面质量好，但机械性能相对较差。
2. 冷轧合金钢冷轧合金钢是指在常温下进行轧制加工的合金钢。
其主要特点是机械性能优异，但成型难度较大。
合金钢的分类及牌号
根据用途，合金钢可以分为结构钢、工具钢、不锈钢、耐热钢等。根据合金元素的种类和含量，合金钢可以分为 低合金钢、中合金钢、高合金钢等。根据金相组织，合金钢可以分为珠光体钢、奥氏体钢、马氏体钢等。这些分 类方式并不是互斥的，而是可以根据实际情况进行交叉分类。
PART 02
合金钢的分类
PART 02
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2023 WORK SUMMARY
合金钢的分类及牌号
REPORTING
目录
• 引言 • 合金钢的分类 • 合金钢的牌号 • 合金钢的应用领域 • 总结
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目录
• 引言 • 合金钢的分类 • 合金钢的牌号 • 合金钢的应用领域 • 总结
汽车工业
总结词
汽车工业是合金钢的重要应用领域之一，主 要用于制造汽车零部件和车身结构件。
详细描述
由于合金钢具有高强度、高韧性、良好的耐 腐蚀性和加工性能等特点，因此在汽车工业 中被广泛应用。例如，汽车的车身结构件、 底盘件、发动机部件等重要零部件多采用合 金钢制造，以提高汽车的安全性和可靠性。
汽车工业
建筑行业
总结词
建筑行业是合金钢的重要应用领域之一，主要用于桥梁、高层建筑、工业厂房等 大型建筑的结构件和连接件。
详细描述
由于合金钢具有高强度、高韧性、良好的焊接性能和耐腐蚀性等特点，因此在建 筑行业中被广泛应用。例如，高层建筑的梁、柱、板等结构件多采用合金钢制造 ，以提高建筑的安全性和稳定性。
机械制造
按化学成分分类
低合金钢
含有少量合金元素，如锰、硅、磷等， 主要用于制造对强度和韧性要求不高 的结构和机械零件。
中合金钢
高合金钢
含有大量合金元素，如铬、镍、钨、 钴等，主要用于制造对强度、韧性和 耐腐蚀性要求极高的工模具、不锈钢 和耐热钢等。
(完整版)低合金钢和合金钢
优质碳素结构钢的牌号以两个数字表示，这两 位数字表示钢的平均含碳量的万分之几。
➢ 优质碳素结构钢
例：表45示、平5均0Mn
➢ 合金结构含万钢碳分和量之的 几合金小平于均弹1含簧.5量钢%
平均含量为 2.5%-3.49%时，
时，不标
标3
两位数字+带有百分含含量量数字的合金元素符号组成
除Co、Al外，凡溶入奥氏 体的合金都使Ms和Mf下降
钢在淬火后的残余奥氏体量增加
③合金元素对淬火钢回火转变过程的影响
➢ 提高耐回火性
耐回火性 淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力
合金元素阻碍马氏体分解 和碳化物聚集长大过程
回火时的硬度 降低过程变缓
提高钢的耐回火性
➢ 产生二次硬化 在高温下保
含有高W、Mo、Cr、V等元持素高的硬钢度在的淬火后回火加热时，由于析出 细小弥散的这些元素碳化物以能及力回火冷却时残余奥氏体转变为马氏 体，使钢的硬度不仅不下降，反而升高的现象称为二次硬化
金属材料及热处理
第七章
低合金钢和合金钢
第七章 低合金钢和合金钢
低合金钢与合金钢概述
合金元素在钢中的作用
工
低合金钢与合金钢的编号
业
用
低合金钢
钢
机器零件用钢
合金工具钢
特殊性能钢
第一节 低合金钢与合金钢概述
1.钢的分类
按
碳素钢
化
学
成
分
合金钢
低碳钢 中碳钢 高碳钢
（C%﹤0.25） （0.25 ≤ C% ≤0.6） （ C% ﹥0.6）
3.合金元素对热处理的影响
① 合金元素对加热转变的影响
国内耐磨材料分类
我国目前通用的耐磨材料有以下几大系列：一是高锰钢系列：如高锰钢（ZGMn13）、高锰合金（ZGMn13Cr2MoRe）、超高锰合金（ZGMn18Cr2MoRe）等；二是抗磨铬铸铁系列：如高、中、低铬合金铸铁（如Cr15MOZCu）；三是耐磨合金钢系列:如中、低、高碳多元金合钢（如ZG40SiMnCrMO和ZG35Cr2MoNiRe）；四是奥贝球铁（ADI）系列；五是各类复合或梯度材料及硬质合金材料：如碳化铬复合材料（Cr2C3+Q235）、高能离子注渗碳化钨材料（WCSP）、高韧硬质合金（YK25.6）等；六是各类非金属耐磨材料：如聚合陶瓷复合材料、氮化硅（Si3N4）、增韧氧化锆（Y2O3+ZrO2）、增韧三氧化二铝（Al2O3/ZrO2）等。
不同系列的耐磨材料性能比较：2．2．1 高锰钢系列：其代表为高锰钢ZGMn13。
在承受剧烈冲击或接触应力下，其表面会迅速硬化，而芯部仍保持极强的韧性，外硬内韧既抗磨损又抗冲击。
且表面受冲击越重，表面硬化就越充分，耐磨性就越好。
由于高锰钢自身硬度很低（HB170-230），在未硬化时耐磨性是极其有限的，若高锰钢件表面所承受冲击力不足，则表面不能充分硬化（充分硬化后表面硬度可达HB550以上，反之则在HB350以下）则耐磨性无从发挥，而呈现出不耐磨状况。
2．2．2 抗磨高铬铸铁系列：按组织结构和使用情况，铬系铸铁可以分为三大类：第一类为具有良好高温性能的铬系白口铸铁。
这种铸铁含铬量为33%，其组织多数为奥氏体和铁铬碳化物，有时也出现铁素体。
这种合金除具有一定的耐磨性外，在温度不高于1050℃的高温工作条件下，具有良好的抗氧化性能。
第二类为具有良好耐磨性的铬系白口铸铁（简称高铬铸铁）。
这种铸铁中除含有12～20%的铬外，还含有适量的钼。
这类铸铁凝固后的组织为(Fe,Cr)7C3型碳化物和γ相。
当基体全部为马氏体时，这种合金的耐磨性能最好。
如果基体中存在残余奥氏体，通常要进行热处理。
合金钢
三、合金调质钢
3、热处理及组织特点 调质件的加工工艺路线为：下料→锻造→退火→粗加工→调 质→精加工→装配 调质目的：获得良好综合力学性能 使用状态下的组织为：S回 为提高表面耐磨性，调质后可进行 表面淬火或氮化。
调质处理车间
回火索氏体
四、合金弹簧钢
制造弹簧或类似性能零件的钢种。 1、性能要求 弹簧是利用弹性变形储存能量或 缓和冲击的零件。 （1）高的σe，σs/σb； （2）高的σ-1；足够的塑性和韧性 （3）高的淬透性。
三、合金调质钢
1、性能特点 (1)调质处理后具有高强度与很好塑性及韧性的配合，即具 有良好的综合力学性能。 ⑵良好的淬透性。 2、成分特点
调质件（螺杆）
⑴ 中碳：0.25~0.5%C，以0.4%居多 ⑵ 合金元素作用： ①提高淬透性: Mn、Si、Cr、Ni、B ②强化铁素体: Mn、Si、Cr、Ni ③细化晶粒: Ti、V ④防止第二类回火脆性: W、Mo
渗碳件 高精密 独立导 柱
二、合金渗碳钢
3、常用钢种与牌号 低淬透性钢：20Cr、 20CrV。
活塞销(20Cr)
柴油机凸轮轴
用于受力小的 耐磨件，如柴油 机的活塞销、凸 轮轴等。
钢
汽 车 变 速 箱 齿 轮
3
用钢 中淬透性钢： 20CrMnTi。用于 中等载荷的耐磨 件，如变速箱齿 。 淬透性钢： 18Cr2Ni4WA。用 于 载荷的耐磨 件，如 。
制造各种量具用钢。如 千分尺、卡尺、块规、 塞规等。
卡尺
塞规
千分尺
三、量具用钢
1、性能要求 量具在使用过程中与被测零件接 触，承受摩擦和冲击。 ⑴ 高硬度和耐磨性。 ⑵ 高的尺寸稳定性。 ⑶ 足够的韧性。
渐开线花键环 规、塞规
常用工业用钢牌号及性能(详细)
语拼音中选取第一个字母. 具
常用钢产品的名称、用途、特性和工艺方法 表示符号（GB/T 221—2000）
名称
符号 位置
名称
符号 位置
碳素结构钢
Q 头 桥梁用钢
q
尾
低合金高强度钢 Q 头 锅炉用钢
g
尾
易切削钢
Y 头 焊接气瓶用钢 HP 尾
碳素工具钢
T
头 车辆车轴用钢 LZ
头
(滚珠)轴承钢
G
头 机车车轴用钢 JZ
当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压， 形成微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。
钢中白点
钢的氢脆断口
二、合金元素在钢中的作用
㈠ 对钢中基本相的影响 1、溶于铁素体, 起固溶强
化作用
非碳化物形成元素及过剩 的碳化物形成元素都溶于 铁素体，形成合金铁素体.
Si、Mn对强度、硬度提高 显著。Cr、Ni在适当范围 内提高韧性。
限为0.01%）。
汽轮机叶片
* 珠光体耐热钢含碳量的标注同结构钢。如15CrMo
注：旧标准含碳量表示方法为： 当含碳量≤0.08%时，以“0”表示，如0Cr18. 当含碳量≤0.03%时，以“00”表示，如00Cr18Ni10.
不
不 锈 钢 法
锈 钢 型
兰
材
2.5
7、铸钢 ZG + 两位数字 ZG表示“铸钢”； 两位数字表示平均含碳
脱氧方法符号: 沸腾钢—F； 镇静钢—Z；半镇静钢—b； 特殊镇静钢—TZ。
如碳素结构钢牌号表示为
钢
Q235AF、Q235BZ。
板
低合金高强度结构钢都是镇静钢或特殊镇静钢，其 牌号中没有表示脱氧方法的符号。如Q345C。
第二章低合金钢及牌号3
（b）高耐候性结构钢的牌号及用途
Q+数字+GNH” “GNH” “高耐候 ”含Cr、Ni元素加字母“L” 例如：Q345GNHL 用途： 用于机车车辆、建筑、塔架
1-11
（3）低合金专用钢的牌号及 （a）汽车用低合金钢 制造汽车大梁、托架及车 壳如汽车大梁用钢09MnREL、 06TiL、08TiL、16MnL、 16MnREL (b)低合金钢筋钢 制造建筑钢筋结构的钢 20MnSi、20MnTi、 20MnSiV、25MnSi
1-1
本课题重点与难点
教 学 重 点
常用低合金钢、合金结构的牌号、性能及用途。
教 学 难 点
合金元素对钢性能的影响、低合金钢， 合金结构钢牌号与应用之间的一般关系。
1-2
低合金钢的特点
较高的屈服强度、良好的塑性韧性焊接性能
减轻重量，节约钢材
可焊接低碳合金结构号及用途 以“Q+数字+NH”字的汉语拼音 字首“Q”为“屈服”数字为屈服强度， 牌号后缀质量等级（C、D、E）。 例：Q355NHC——表示屈服强度 355MPa，质量等级为C级的焊接结构用 耐候钢。
1-9
用途： 适用于桥梁、建筑及其它要 求耐候性的钢结构。
1-10
1-5
低合金高强度结构钢的强度比低碳钢高出 10%～30%，代替碳素结构钢，可大大减轻 机件或结构件的重量。
例：南京长江大桥的桥梁采用Q345比用 Q235节省钢材15%以上。 广泛用于船舶、车辆、桥梁、压力容器等工 程结构件及低温下工作的构件等。
1-6
Q460
1-7
(2) 低合金耐候钢的牌号及用途、 耐大气腐蚀的钢，是在低碳合金的 基础上的加入少量铜铬镍钼等合金元素 金属表面形成保护膜为改善性能加入铌、 钛、钒等
合金钢分类
合金钢分类合金钢是一种由铁和其他元素（如碳、铬、镍等）合金化制成的钢材。
根据其化学成分和性能特点，合金钢可以分为几个不同的类型。
本文将对合金钢的分类进行详细介绍。
一、低合金钢低合金钢是含有较低合金元素含量的钢材，其主要合金元素为碳、锰、硅和铬等。
这种钢材具有良好的可焊性和可塑性，同时具备一定的强度和耐磨性。
低合金钢广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。
二、中合金钢中合金钢是含有中等合金元素含量的钢材，其主要合金元素包括铬、镍、钼、钒等。
中合金钢具有较高的强度、硬度和耐腐蚀性，常用于制造工具、轴承、齿轮等耐磨件，以及需要承受高温和高压环境的零件。
三、高合金钢高合金钢含有较高比例的合金元素，如铬、镍、钼、钛等。
这种钢材具有极高的强度、硬度和耐腐蚀性，同时还具备优异的耐高温性能。
高合金钢常用于航空航天、核工程、化工设备等领域，对材料的强度和耐蚀性要求较高。
四、特殊合金钢特殊合金钢是指具有特殊性能和用途的合金钢，其合金元素种类和比例都有较大的差异。
这种钢材可以根据具体的需求进行合金化处理，以满足特定的工程要求。
特殊合金钢广泛应用于航空航天、能源、医疗器械等高端领域，具有重要的战略意义。
合金钢的分类主要依据其化学成分和性能特点，不同类型的合金钢具有不同的用途和应用范围。
通过合理选择合金元素的种类和比例，可以改善钢材的性能，提高其强度、硬度、耐腐蚀性等特点，从而满足不同工程的需求。
总结一下，合金钢根据合金元素的含量和种类可以分为低合金钢、中合金钢、高合金钢和特殊合金钢等几个主要类型。
每种类型的合金钢都有其独特的性能和应用领域，通过合适的合金化处理，可以满足不同工程的需要。
合金钢在现代工业中起着重要的作用，不断推动着科技的进步和社会的发展。
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一．耐磨合金钢，耐磨合金钢定义及分类
耐磨合金钢应用于有一定冲击载荷的磨料磨损工矿条件，它是指为满足特定的性能要求而有目的的加入其它元素的钢材。
如为提高强硬度、韧性淬透性及各项综合性能指标而加入的元素称为合金元素。
淬火的有铬（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）、铜（Cu）、硅（Si）、锰（Mn）、钒（V）、钛（Ti）、稀土（Re）、钨（W）、硼（B）甚至有些有害元素在特定环境条件下为满足特别需求，亦可称为合金元素，如硫（S）、磷（P）等，耐磨合金钢大致分为奥氏体锰钢、中铬钢、低合金钢和石墨钢五大类，分别适用不同工矿条件。
二．耐磨低合金钢定义，主要品种、性能及应用
在耐磨合金钢中，合金元素总量（Fe、C及有害元素和隐存元素）不得小于5%即称为低合金钢（5-10%为中合金钢，10-15%为高锰钢），低合金钢的力学性能特别是硬度和韧性可以在很大的范围内调整，可根据不同的使用条件，将强度、冲击韧度和耐磨性能综合考虑和匹配。
只要不因脆性而引起断裂，其耐磨性随硬度的提高而增强。
通常低合金耐磨钢以高强韧性、高硬韧性著称。
其强度和硬度高于耐磨锰钢而在非大冲击磨损工况可替代锰钢；其塑、韧性高于耐磨铸铁，而在一定冲击载荷的磨损工况，使用寿命高于耐磨铸铁。
耐磨刚加入合金元素的主要目的在于提高淬透性、强度、韧度和耐磨性。
最常用的添加元素是Mo、Cr、Mn、Ni、和Si等。
耐磨低合金钢的铸造、焊接性能与其它低合金钢相似，碳量高时焊接性能较差。
低合金耐磨钢，可按热处理和含碳量分类。
1.水淬热处理合金马氏体耐磨钢
W（C）=0.2%-0.35%的多元低合金钢，经水淬和回火处理，硬度高，耐磨性好，具有较好的强韧性配合，使用中不易变形和断裂，广泛应用于挖掘机、装载机及拖拉机的斗齿、履带板，中小型颚板、板锤、锤头，球磨机衬板等。
几种水淬性的高强度马氏体铸钢的牌号、化学成分与力学性能见表1.和表2。
国外几种水淬马氏体耐磨铸钢的化学成分见表3。
2.油淬、空淬热处理低合金马氏体耐磨钢
W（C）＞0.35%的多元低合金钢，依不同的合金含量经油淬（或空淬）热处理并回火处理后，可得到强韧性较好、硬度高、耐磨性好的马氏体钢，用于球磨机衬板，中小型颚板、锤头、板锤等。
但这类钢的韧度低于前述W（C）=0.20%-0.35%水淬热处理的低合金马氏体钢，因此其应用时必须考虑工况的冲击载荷。
几种油淬或空淬的高强度马氏体铸钢的化学成本、硬度与特性见表4（略），力学性能见表5（略），国外典型的油淬高强度铬钼马氏体耐磨钢的化学成本见表6（略）。
3.正火热处理低合金珠光体耐磨钢
W（C）=0.55%-0.9%的高碳铬锰钼钢，经正火和回火热处理可得到珠光体基体。
铬锰珠光体耐磨钢具有好的韧度和抗冲击疲劳性能，高的加工硬化能力；并因只含有较少的不昂贵的合金元素且不需经过复杂的热处理而具有较低的生产
成本。
高碳铬锰钼珠光体耐磨铸钢用于一定冲击载荷的磨料磨损工况，如E型磨煤机的空心魔球及球磨机衬板。
较典型的牌号是
ZG85Cr2MnMo, ≥800MPa,≥500MPa, ≥1%。
有代表性的高碳铬锰钼珠光体耐磨铸钢的化学成分与力学性能见表7（略）。
铬钼珠光体耐磨钢衬板与高锰钢、铬钼马氏体耐磨钢衬板在φ2.7m钼矿球磨机中耐磨性对比试验见表8（略）和表9（略）。
从中可见铬钼珠光体耐磨钢衬板的使用寿命高于高锰钢，低于555-601HBW的铬钼马氏体耐磨钢衬板；即使珠光体钢衬板硬度较低但使用寿命高于480℃回火的马氏体耐磨钢衬板。
4.耐磨碳钢
碳钢的耐磨性主要是借表面硬化而获得的。
W（C）＞0.35%的碳钢，通常采用表面感应淬火或火焰淬火；低碳钢则可用渗碳、渗氮或碳氮共渗等工艺提高耐磨性。
随着硬度的提高，其耐磨性也相应增强。
在耐磨碳钢中，W（C）=0.4%-0.70%的碳钢占有重要地位，美国的铸钢火车轮就是用W（C）=0.4%-0.70%的碳钢制造的。
5.铸造石墨钢是超高碳共析钢，经过适当的热处理后，一部分碳以石墨的形式析出，因而具有铸钢和铸铁的综合性能。
由于存在游离石墨，这种钢是一种耐磨擦磨损的结构材料。
现石墨钢多用于制造冶金轧辊，如初轧或粗轧作业的轧辊，因为少量的石墨可以提高轧辊的抗热裂性能和抗氧化铁皮粘附性能。